Question

【題目】氣墊導(dǎo)軌上安裝有兩個(gè)間距為L的光電傳感器A、B，滑塊P上固定一遮光條，P與遮光條的總質(zhì)量為M，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會(huì)輸出高電壓，兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計(jì)算機(jī)相連。滑塊在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動(dòng)，遮光條經(jīng)過(guò)光電傳感器A、B時(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)可以得到如圖乙所示的電壓U隨時(shí)間t變化的圖象。

（1）實(shí)驗(yàn)前，按通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，當(dāng)圖乙中的Δt1______Δt2（選填“＞”“＝”或“＜”）時(shí)，說(shuō)明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平。

（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)遮光條寬度d，測(cè)量結(jié)果如圖丙所示，則d＝_______mm。

（3）將滑塊P用細(xì)線跨過(guò)氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由圖甲所示位置釋放，通過(guò)計(jì)算機(jī)得到的圖象如圖乙所示。利用測(cè)定的數(shù)據(jù)，當(dāng)關(guān)系式＝__________成立時(shí)，表明在上述過(guò)程中，滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。（重力加速度為g，用題中給定的物理量符號(hào)表達(dá)）

Answer 1

【答案】＝ 8.475

【解析】

（1）[1]輕推滑塊，當(dāng)圖乙中的t1＝t2時(shí)，說(shuō)明滑塊經(jīng)過(guò)兩光電門的速度相等，則氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平。

（2）[2]螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為8mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為

0.01×47.5mm＝0.475mm

由讀數(shù)規(guī)則可得

d ＝8mm+0.01mm×47.5＝8.475mm

（3）[3]滑塊經(jīng)過(guò)兩光電門時(shí)的速度分別為：

；

若機(jī)械能守恒則滿足：

即滿足。